，邀约各部族为敌，副总兵赵完责备贾汝翼引发了灾祸。张学颜上奏说：“贾汝翼拒绝王杲的赠物，责罚他违抗圣意，实为伸张国威，倘若因此罢免他，是我方进退边将之权由敌方掌握，我认为应该告谕王杲送还俘虏和掠夺的财物，否则就调兵剿灭他，不要姑息养奸。”赵完惊惧，贿赂他黄金和貂皮，张学颜告发了他，诏令逮捕赵完，并依张学颜的策略告谕王杲。各部族听说大军将出击，全部逃窜隐匿山谷，王杲惊惧，邀约海西王台送还俘虏以表诚意，张学颜趁势安抚了他。
辽阳镇以东二百余里以前有个孤山堡，巡抚御史张铎又增设了险山五堡，却与辽镇缺乏声援之势。都御史王之诰奏请设立险山参将，辖治六堡十二城，分别驻守云爱阳，又认为这是一片不毛之地，想移驻宽细，因为时间紧迫而没有实施。
万历初年，李成梁提议将孤山堡移至张其哈细，将险山王堡移至宽细、长细、双墩、长领散等地。都占据肥沃之地，扼守着险要。但是边地人苦于远征之役，口出怨言。才动工，王杲又侵犯边关，杀害游击裴承祖，巡按御史赶紧请求罢除劳役，张学颜不同意，说：“这样是显示虚弱。”当天巡视塞上，安抚了王兀堂诸部，听任他们在当地贸易。最终修筑了宽细，开拓了两百多里地。因此，抚顺以北、清河以南，都遵守约束。第二年冬天，他发兵讨伐王杲，大败王杲，追杀到了红力寨，张居正将张学颜的功绩列在总督杨兆之上，加封为兵部侍郎。
土蛮大量集结诸部兵马侵犯锦州，要求封他为王，张学颜上奏说：“敌人仗势欺侮，与他们通融，是畏惧他们。和平之权在敌方，这种和平必定不可长久。况且无功者与有功者一样受封，叛逆与忠顺一样赏赐，既被诸部轻视，又被俺答讥笑。我们应当义正辞严地拒绝他。”遇上大雨，敌人退却了。当年冬天，他被召回并任命为兵部侍郎，加封右都御史。还没被人代替，土蛮就邀约泰宁的速把亥分路侵犯辽东、沈阳、开原。在辟山打败敌人，斩杀首领阿丑台等五人，然后返回兵部，过了一年，升任户部尚书。
当时，张居正当权，认为张学颜工于心计，很倚重他，张学颜撰写会计录以便查清出纳情况。又奏请列出清丈田亩的条例，核实收两京、山东、陕西的外戚庄田的厘金，清除超量的、脱漏的、诡辞